GCC使用手冊

1.前言

    GCC編譯器的手冊(GCC MANUAL)的英文版已經非常全面,並且結構也非常完善了,只是一直都沒有中文的版本,我這次閱讀了GCC編譯器的主要內容,對手冊的內容進行了結構性的瞭解,認爲有必要對這次閱讀的內容進行整理,爲以後的工作做準備。

    由於我對這個英文手冊的閱讀也僅僅是結構性的。因此有很多地方並沒有看,所以這篇文檔的內容我也只能寫出部分,對於以後需要詳細瞭解的地方,會再往這篇文檔中增添內容,需要增添的內容主要是編譯器的各種開關。

2. GCC功能介紹

    GCC編譯器完成從C、C++、objective-C等源文件向運行在特定CPU硬件上的目標代碼的轉換(這是任何一個編譯器需要完成的任務)。

    GCC能夠處理的源文件分爲C、C++、Objective-C、彙編語言等。對於這些源文件,用他們的後綴名進行標示。GCC能夠處理的後綴有:

a. *.c  *.C      (C語言)

b. *.cxx   *.cc  (C++語言)

c. *.m           (面向對象的C)

d. *.i           (預處理後的C語言源文件)

e. *.ii          (預處理後的C++語言源文件)

f. *.s *.S       (彙編語言)

h. *.h         (頭文件)

目標文件可以是:

a. *.o     編譯連接後的目標文件

b. *.a     庫文件

編譯器把編譯生成目標代碼的任務分爲以下4步:

a.預處理,把預處理命令掃描處理完畢;

b.編譯,把預處理後的結果編譯成彙編或者目標模塊;

c.彙編,把編譯出來的結果彙編成具體CPU上的目標代碼模塊;

d.連接,把多個目標代碼模塊連接生成一個大的目標模塊;

3.  GCC開關

    GCC的運行開關共分爲11類,這是類開關從11個方面控制着GCC程序的運行,以達到特定的編譯目的。

3.1.  全局開關(OVERALL OPTIONS)

    全局開關用來控制在“GCC功能介紹”中的GCC的4個步驟的運行,在缺省的情況下,這4個步驟都是要執行的,但是當給定一些全局開關後,這些步驟就會在某一步停止執行,這產生中間結果,例如可能你只是需要中間生成的預處理的結果或者是彙編文件(比如擬的目的是爲了看某個CPU上的彙編語言怎麼寫)。

3.1.1.  –x  language

    對於源文件是用什麼語言編寫的,可以通過文件名的後綴來標示,也可以用這開關。指定輸入文件是什麼語言編寫的,language 可以是如下的內容

a.  c

b. objective-c

c. c-header

d. c++

e.cpp-output

f.assembler

g.assembler-with-cpp

3.1.2.–x none

把上一節介紹的-x開關都給關掉了。

3.1.3.  –c

編譯成把源文件目標代碼,不做連接的動作。

3.1.4. –S

把源文件編譯成彙編代碼,不做彙編和連接的動作。

3.1.5. –E

只把源文件進行預處理之後的結果輸出來。不做編譯,彙編,連接的動作。

3.1.6.  –o file

指明輸出文件名是file。

3.1.7. –v

把整個編譯過程的輸出信息都給打印出來。

3.1.8.–pipe

由於gcc的工作分爲好幾步才完成,所以需要在過程中生成臨時文件,使用-pipe就是用管道替換臨時文件。

3.2.  語言相關開關(Language Options)

用來處理和語言相關的控制開關。

3.2.1.–ansi

    這個開關讓GCC編譯器把所有的gnu的編譯器特性都給關掉,讓你的程序可以和ansi標準兼容。

    除了以上的開關外,語言相關開關還有很多,如果在以後的工作學習中遇到了再加不遲!3.3.預處理開關(Preprocessor Options)

用來控制預處理所設置的開關。

3.3.1. –include file

    在編譯之前,把file包含進去,相當於在所有編譯的源文件最前面加入了一個#include <file>語句,這樣做更“省油”。

3.3.2. –imacros file

    同-include file 一樣。不過這個文件在具體編譯的時候只有裏面定義的宏才起作用,所以值用來在file文件裏面定義宏。

3.3.3. –nostdinc

    在搜尋include 的文件路徑中去掉標準的c語言頭文件搜索路徑,例如stdio.h文件就是放在標準頭文件搜索路徑下。

3.3.4.  –nostdinc++

    同上,只是去掉的是標準C++語言的頭文件搜索路徑。

3.3.5. –C

    同-E參數配合使用。讓預處理後的結果,把註釋保留,讓人能夠比較好讀它。

3.3.6. –Dmacro

    把macro定義爲字符串’1’。

3.3.7. –Dmacro = defn

    把macro定義爲defn。

3.3.8.  –Umacro

    把對macro的定義取消。

    除了以上的開關外,預處理相關開關還有很多,如果在以後的工作學習中遇到了再加不遲!

3.4.   彙編開關(Assembler Option)

    用來控制彙編行爲的開關。

3.4.1.  –Wa , option

    把option作爲開關送給彙編程序。如果option裏面有逗號,則作爲好幾行進行處理。

3.5.連接開關(Linker Options)

    用來控制連接過程的開關選項。

3.5.1. object-file-name

3.5.2. –llibrary

    連接庫文件開關。例如-lugl,則是把程序同libugl.a文件進行連接。

3.5.3. –lobjc

    這個開關用在面向對象的C語言文件的庫文件處理中。

3.5.4.  –nostartfiles

    在連接的時候不把系統相關的啓動代碼連接進來。

3.5.5.   –nostdlib

    在連接的時候不把系統相關的啓動文件和系統相關的庫連接進來。

3.5.6. –static

    在一些系統上支持動態連接,這個開關則不允許動態連接。

3.5.7. –shared

    生成可共享的被其他程序連接的目標模塊。

    連接相關的開關還有一些,以後需要的時候再補。

3.6.目錄相關開關(Directory Options)

    用於定義與目錄操作相關的開關。

3.6.1. –Idir

    宏include需要搜尋的目錄。

3.6.2.–I-

    與-I開關類似。

3.6.3.–Ldir

    搜尋庫文件(*.a)的路徑。

    和目錄相關的開關還有很多,以後需要再加。

3.7. 警告開關(Warning Options)

    與警告處理相關的開關。

3.7.1.–fsyntax-only

    只檢查代碼中的語法錯誤,但並沒有輸出。

3.7.2. –w

    禁止一切警告信息打印出來。

3.7.3. –Wno-import

    禁止對宏#import提出警告。

3.7.4. –pedantic

3.7.5.  –pedantic-errors

3.7.6.  –W

   還有很多與警告處理相關的開關,以後再補。

3.8. 調試開關(Debugging Options)

3.8.1.–g

    把調試開關打開,讓編譯的目標文件有調試信息。

    還有很多與調試處理相關的開關,以後再補。

3.9. 優化開關(Optimization Options)

    -O1 –O2 –O3 –O0,這些開關分別控制優化的強度,-O3最強。

3.10. 目標機開關(Target Options)

3.10.1. –b machine

    在有的時候,Gcc編譯器編譯出來的目標代碼並不是在運行這個編譯動作的機器上運行而是另外一臺機器,這種編譯叫做交叉編譯,用來運行最終目標代碼的得機器叫做目標機,machine就是用來指明目標機的類型的。

3.10.2.  –V version

    用來告訴編譯器使用它的多少版本的功能,version參數用來表示版本。

3.11.   CPU相關開關(Machine Dependent Options)

    比較多,也是在交叉編譯的時候用得着。以後再說。

3.12. 生成代碼開關(Code Generation Options)
 
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GCC 使用指南
使用語法:

  gcc [ option | 20041012141827.htm ]...
  g++ [ option | 20041012141827.htm ]...

  其中 option 爲 gcc 使用時的選項(後面會再詳述),
  而 20041012141827.htm 爲欲以 gcc 處理的文件

說明:

  這 C 與 C++ 的 compiler 已將產生新程序的相關程序整合起來。產
生一個新的程序需要經過四個階段:預處理、編譯、彙編、連結,而這兩
個編譯器都能將輸入的文件做不同階段的處理。雖然原始程序的擴展名可
用來分辨編寫原始程序碼所用的語言,但不同的compiler,其預設的處理
程序卻各不相同:

  gcc  預設經由預處理過(擴展名爲.i)的文件爲 C 語言,並於程式
      連結階段以 C 的連結方式處理。

  g++  預設經由預處理過(擴展名爲.i)的文件爲 C++ 語言,並於程
序連結階段以 C++ 的連結方式處理。

  原始程序碼的擴展名指出所用編寫程序所用的語言,以及相對應的處
理方法:

  .c  C 原始程序          ;   預處理、編譯、彙編
  .C  C++ 原始程序        ;   預處理、編譯、彙編
  .cc   C++ 原始程序        ;   預處理、編譯、彙編
  .cxx  C++ 原始程序        ;   預處理、編譯、彙編
  .m  Objective-C 原始程序    ;   預處理、編譯、彙編
  .i  已經過預處理之 C 原始程序  ;   編譯、彙編
  .ii   已經過預處理之 C++ 原始程序 ;   編譯、彙編
  .s  組合語言原始程序      ;   彙編
  .S  組合語言原始程序      ;   預處理、彙編
  .h  預處理文件(標頭文件)    ;   (不常出現在指令行)

  其他擴展名的文件是由連結程序來處理,通常有:

  .o  Object file
  .a  Archive file

  除非編譯過程出現錯誤,否則 "連結" 一定是產生一個新程序的最
  後階段。然而你也可以以 -c、-s 或 -E 等選項,將整個過程自四
  個階段中的其中一個停止。在連結階段,所有與原始碼相對應的
  .o 文件、程序庫、和其他無法自文件名辨明屬性的文件(包括不以 .o
  爲擴展名的 object file 以及擴展名爲 .a 的 archive file)都會
  交由連結程序來處理(在指令行將那些文件當作連結程序的參數傳給
  連結程序)。

選項:

  不同的選項必須分開來下:例如 `-dr' 這個選項就與 `-d -r' 大
  不相同。

  絕大部份的 `-f' 及 `-W' 選項都有正反兩種形式:-fname 及
  -fno-name (或 -Wname 及 -Wno-name)。以下只列出非預設的那個
  形式。

  以下是所有選項的摘要。以形式來分類。選項的意義將另闢小節說
  明。

  一般性(概略、常用的)選項
        -c -S -E -o file -pipe -v -x language

  程序語言選項
        -ansi -fall-virtual -fcond-mismatch
        -fdollars-in-identifiers -fenum-int-equiv
        -fexternal-templates -fno-asm -fno-builtin
        -fno-strict-prototype -fsigned-bitfields
        -fsigned-char -fthis-is-variable
        -funsigned-bitfields -funsigned-char
        -fwritable-strings -traditional -traditional-cpp
        -trigraphs

  編譯時的警告選項
        -fsyntax-only -pedantic -pedantic-errors -w -W
        -Wall -Waggregate-return -Wcast-align -Wcast-qual
        -Wchar-subscript -Wcomment -Wconversion
        -Wenum-clash -Werror -Wformat -Wid-clash-len
        -Wimplicit -Winline -Wmissing-prototypes
        -Wmissing-declarations -Wnested-externs -Wno-import
        -Wparentheses -Wpointer-arith -Wredundant-decls
        -Wreturn-type -Wshadow -Wstrict-prototypes -Wswitch
        -Wtemplate-debugging -Wtraditional -Wtrigraphs
        -Wuninitialized -Wunused -Wwrite-strings

  除錯選項
        -a -dletters -fpretend-float -g -glevel -gcoff
        -gxcoff -gxcoff+ -gdwarf -gdwarf+ -gstabs -gstabs+
        -ggdb -p -pg -save-temps -print-file-name=library
        -print-libgcc-file-name -print-prog-name=program

  最佳化選項
        -fcaller-saves -fcse-follow-jumps -fcse-skip-blocks
        -fdelayed-branch -felide-constructors
        -fexpensive-optimizations -ffast-math -ffloat-store
        -fforce-addr -fforce-mem -finline-functions
        -fkeep-inline-functions -fmemoize-lookups
        -fno-default-inline -fno-defer-pop
        -fno-function-cse -fno-inline -fno-peephole
        -fomit-frame-pointer -frerun-cse-after-loop
        -fschedule-insns -fschedule-insns2
        -fstrength-reduce -fthread-jumps -funroll-all-loops
        -funroll-loops -O -O2

  預處理選項
        -Aassertion -C -dD -dM -dN -Dmacro[=defn] -E -H
        -idirafter dir -include file -imacros file -iprefix
        file -iwithprefix dir -M -MD -MM -MMD -nostdinc -P
        -Umacro -undef

  彙編程序選項
        -Wa,option

  連結程序選項
        -llibrary -nostartfiles -nostdlib -static -shared
        -symbolic -Xlinker option -Wl,option -u symbol

  目錄選項
        -Bprefix -Idir -I- -Ldir

  Target Options
        -b  machine -V version

  與機器(平臺)相關的選項
        M680x0 Options
        -m68000 -m68020 -m68020-40 -m68030 -m68040 -m68881
        -mbitfield -mc68000 -mc68020 -mfpa -mnobitfield
        -mrtd -mshort -msoft-float

        VAX Options
        -mg -mgnu -munix

        SPARC Options
        -mepilogue -mfpu -mhard-float -mno-fpu
        -mno-epilogue -msoft-float -msparclite -mv8
        -msupersparc -mcypress

        Convex Options
        -margcount -mc1 -mc2 -mnoargcount

        AMD29K Options
        -m29000 -m29050 -mbw -mdw -mkernel-registers
        -mlarge -mnbw -mnodw -msmall -mstack-check
        -muser-registers

        M88K Options
        -m88000 -m88100 -m88110 -mbig-pic
        -mcheck-zero-division -mhandle-large-shift
        -midentify-revision -mno-check-zero-division
        -mno-ocs-debug-info -mno-ocs-frame-position
        -mno-optimize-arg-area -mno-serialize-volatile
        -mno-underscores -mocs-debug-info
        -mocs-frame-position -moptimize-arg-area
        -mserialize-volatile -mshort-data-num -msvr3 -msvr4
        -mtrap-large-shift -muse-div-instruction
        -mversion-03.00 -mwarn-passed-structs

        RS6000 Options
        -mfp-in-toc -mno-fop-in-toc

        RT Options
        -mcall-lib-mul -mfp-arg-in-fpregs -mfp-arg-in-gregs
        -mfull-fp-blocks -mhc-struct-return -min-line-mul
        -mminimum-fp-blocks -mnohc-struct-return

        MIPS Options
        -mcpu=cpu type -mips2 -mips3 -mint64 -mlong64
        -mlonglong128 -mmips-as -mgas -mrnames -mno-rnames
        -mgpopt -mno-gpopt -mstats -mno-stats -mmemcpy
        -mno-memcpy -mno-mips-tfile -mmips-tfile
        -msoft-float -mhard-float -mabicalls -mno-abicalls
        -mhalf-pic -mno-half-pic -G num -nocpp

        i386 Options
        -m486 -mno-486 -msoft-float -mno-fp-ret-in-387

        HPPA Options
        -mpa-risc-1-0 -mpa-risc-1-1 -mkernel -mshared-libs
        -mno-shared-libs -mlong-calls -mdisable-fpregs
        -mdisable-indexing -mtrailing-colon

        i960 Options
        -mcpu-type -mnumerics -msoft-float
        -mleaf-procedures -mno-leaf-procedures -mtail-call
        -mno-tail-call -mcomplex-addr -mno-complex-addr
        -mcode-align -mno-code-align -mic-compat
        -mic2.0-compat -mic3.0-compat -masm-compat
        -mintel-asm -mstrict-align -mno-strict-align
        -mold-align -mno-old-align

        DEC Alpha Options
        -mfp-regs -mno-fp-regs -mno-soft-float -msoft-float

        System V Options
        -G -Qy -Qn -YP,paths -Ym,dir

  Code Generation Options
        -fcall-saved-reg -fcall-used-reg -ffixed-reg
        -finhibit-size-directive -fnonnull-objects
        -fno-common -fno-ident -fno-gnu-linker
        -fpcc-struct-return -fpic -fPIC
        -freg-struct-returno -fshared-data -fshort-enums
        -fshort-double -fvolatile -fvolatile-global
        -fverbose-asm

PRAGMAS
  Two  `#pragma'  directives  are  supported for GNU C++, to
  permit using the same header file for two purposes:  as  a
  definition  of  interfaces to a given object class, and as
  the full definition of the contents of that object  class.

  #pragma interface
        (C++  only.)   Use  this  directive in header files
        that define object classes, to save space  in  most
        of  the  object files that use those classes.  Nor-
        mally, local copies of certain information  (backup
        copies of inline member functions, debugging infor-
        mation, and the internal tables that implement vir-
        tual  functions)  must  be kept in each object file
        that includes class definitions.  You can use  this
        pragma  to  avoid  such duplication.  When a header
        file containing `#pragma interface' is included  in
        a  compilation, this auxiliary information will not
        be generated (unless the main input source file it-
        self  uses `#pragma implementation').  Instead, the
        object files will contain references to be resolved
        at link time.

  #pragma implementation

  #pragma implementation "objects.h"
        (C++  only.)  Use this pragma in a main input file,
        when you want  full  output  from  included  header
        files  to be generated (and made globally visible).
        The included  header  file,  in  turn,  should  use
        `#pragma  interface'.  Backup copies of inline mem-
        ber functions, debugging information, and  the  in-
        ternal  tables  used to implement virtual functions
        are all generated in implementation files.

        If you use `#pragma implementation' with  no  argu-
        ment,  it  applies to an include file with the same
        basename as  your  source  file;  for  example,  in
        `allclass.cc',  `#pragma  implementation' by itself
        is   equivalent  to  `#pragma  implementation
        "allclass.h"'.  Use the string argument if you want
        a single implementation file to include  code  from
        multiple header files.

        There  is no way to split up the contents of a sin-
        gle header file into multiple implementation files.

文件說明
  file.c       C source file
  file.h       C header (preprocessor) file
  file.i       經預處理過的 C source file
  file.C       C++ source file
  file.cc      C++ source file
  file.cxx    C++ source file
  file.m       Objective-C source file
  file.s       assembly language file
  file.o       object file
  a.out        link edited output
  TMPDIR/cc*     temporary files
  LIBDIR/cpp     preprocessor
  LIBDIR/cc1     compiler for C
  LIBDIR/cc1plus   compiler for C++
  LIBDIR/collect   linker front end needed on some machines
  LIBDIR/libgcc.a  GCC subroutine library
  /lib/crt[01n].o  start-up routine
  LIBDIR/ccrt0  additional start-up routine for C++
  /lib/libc.a    standard C library, 參閱 man page intro(3)
  /usr/include  standard directory for #include files
  LIBDIR/include   standard gcc directory for #include files
  LIBDIR/g++-include additional g++ directory for #include

  LIBDIR is usually /usr/local/lib/machine/version.
  TMPDIR comes from the environment variable TMPDIR (default
  /usr/tmp if available, else /tmp). 
 

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